Produção do compósito cerâmico baseado em Al2O3-ZrO2 reforçado com Dy2O3 para revestimento de tanque de petróleo

Abstract

A indústria petrolífera enfrenta um problema crítico no processo de armazenamento de petróleo por causa da degradação dos tanques feitos de materiais metálicos. Uma alternativa para sanar a degradação desses tanques é o uso de revestimentos mais resistentes ao petróleo, que é um produto altamente corrosivo e quimicamente reativo. Desta forma, há uma demanda de desenvolvimento de materiais para esse fim. Por sua alta resistência corrosiva, os materiais cerâmicos mostram-se favoráveis para tal aplicação. As cerâmicas baseadas em alumina são as mais utilizadas quando a demanda é de material de alta tenacidade e resistência mecânica. Estudos relatam que cerâmicas baseadas em alumina tem suas propriedades melhoradas e sua fragilidade intrínseca reduzida quando há incorporações de óxido zircônio. Além disso, suas qualidades, sendo elas a tenacidade, a resistência mecânica e a ambiente hostil, aumentam ainda mais com pequenas incorporações de óxidos de terras raras. Neste contexto, foram produzidos compósitos cerâmicos alumina-zircônia, reforçados com óxido de terra rara (Dy2O3), variando as porcentagens em peso do óxido de disprósio em 1% e 3%, e da zircônia em 5%, 10%, 15% e 20% em peso. A produção dos compósitos se deu por processo termomecânico e sinterização a uma temperatura de 1350oC e suas propriedades mecânicas e características estruturais e microestruturais foram estudadas através da microdureza Vickers, da difração de raios-X (DRX), da microscopia óptica e da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os compósitos foram testados antes e depois da imersão em petróleo cru para o estudo da estabilidade do material desenvolvido. Os resultados mostraram uma boa homogeneidade de distribuição e de tamanho de partícula. Os resultados de DRX e MEV mostraram que não houve mudança na fase cristalina do compósito e que há estabilidade física e química quando em contato com petróleo cru. Portanto, os resultados mostram que os compósitos produzidos são adequados para utilização como revestimento cerâmico para indústria petrolífera.